JPH11507293A

JPH11507293A - A device that electrostatically adheres and holds a material on a substrate

Info

Publication number: JPH11507293A
Application number: JP9501758A
Authority: JP
Inventors: プレチェア，ティモスィー，アレン
Original assignee: サーノフコーポレイション
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1999-06-29
Also published as: ATE248026T1; DE69629681T2; WO1996039256A1; KR19990022076A; AU6260296A; ES2203708T3; DE69629681D1; EP0830212A4; EP0830212A1; EP0830212B1; CA2223168A1; US5669973A; AU696179B2

Abstract

(57)【要約】誘電体層（１０８）の第１の表面上に存在する平坦な導電性被覆（１０６）を有し、導電性被覆（１０６）と平行に離間されるように誘電体層（１０８）の第２の表面上に配置された導電性の収集トレース（１１０）を有する基体（１０４）である。収集トレース（１１０）は、被覆（１０６）およびトレース（１１０）に電圧を供給することにより帯電され、誘電体層（１０８）の両側に電圧差を形成する。付着した材料（１０２）が静電的に保持されるように、付着させるべき材料（１１６）は、トレース（１１０）と反対の極性に帯電させられる。 Abstract: A planar conductive coating (106) present on a first surface of a dielectric layer (108), the dielectric layer being spaced parallel to the conductive coating (106). A substrate (104) having conductive collection traces (110) disposed on a second surface of (108). The collection trace (110) is charged by applying a voltage to the coating (106) and the trace (110), creating a voltage difference across the dielectric layer (108). The material to be deposited (116) is charged to the opposite polarity as the trace (110) so that the deposited material (102) is held electrostatically.

Description

【発明の詳細な説明】基体上に材料を静電的に付着させて保持する装置本発明は、静電材料付着技術に関するものであり、特に、基体上に種々の材料を保持するための静電界を形成する電極を含んだ基体に関する。開示内容の背景トナー粉末などの材料の静電付着は、通常、イオン銃または印刷ヘッドを用いて誘電体基体上に電荷パターンを付着させることにより行われる。作業時には、印刷ヘッドが誘電体基体を走査し、基体上に電荷のパターンを選択的に堆積させる。この電荷パターンは、この後、反対の極性に帯電した粉末粒子の雲にさらされ、この電荷パターンは、この粉末を基体に引き寄せる。この粉末は、帯電した基体とその反対の極性に帯電した粉末との間の静電気力により基体に付着する。例えば、その粉末が印刷トナーの場合、その基体（例えば、紙）は、印刷パターンが永久的にその基体に付着するように加熱によりトナー粉末を溶解することで現像される。上述したように、このような先行技術の材料付着システムは、基体から離れた印刷ヘッドを使用する。このシステムは、基体上を印刷ヘッドで機械走査して、正確な電荷パターンを作成する。このような機械走査は、複雑なヘッド走査機構を必要とする。このような機構は、一般に、一つの印刷ジョブから次のジョブへ絶え間なく変化する場合、例えばテキストやグラフィックを印刷するシステムで必要とされる。しかし、他の印刷応用例では、特定の電荷量を所定のパターンで繰り返し堆積させる必要がある。このような応用例としては、薬剤吸入器の部品である基体上の所定の場所に粉末状の薬（薬剤）を保持する例が挙げられる。別の応用例としては、使用のたびに反復パターンを生じさせる必要のある印刷スタンプも挙げられる。これらの応用例の双方とも、同じ電荷パターンが基体上に繰り返し堆積されるが、基体をロボット走査して基体上に電荷を堆積させる先行技術の印刷ヘッドを使用すると、コストの高いロボットが必要となる。従って、電荷パターンを形成する印刷ヘッドを使用せずに基体上に付着材料を直接付着させて保持する材料付着技術がこの技術分野で要望されている。発明の概要本発明は、先行技術に付随する不利な点を解決するものである。具体的には、本発明は、誘電体層の第１の表面上に配置された平坦な導電性被覆と、誘電体層の第２の表面上に配置された導電性トレース（収集トレース）であって導電性被覆と導電性トレースとが互いに平行に離間するように配置された導電性トレースと、を有する基体である。この導電性トレースは、被覆およびトレースの双方に電圧を加えて誘電体層の両側に電圧差を形成することによって帯電させられる。このため、電圧の大きさ、電圧の極性、およびトレースに電圧が印加される時間に応じて、特定の量および極性の電荷がトレース上に蓄積する。付着させるべき材料は、トレースの極性と反対の極性に帯電させられ、この後、付着材料がトレースに付着する。付着材料が粉末、例えば粉末状の薬剤、の場合には、通常、摩擦帯電銃（tribo-electric charging gun）内で粉末が帯電させられる。材料が液体、例えばインク、の場合には、液体噴霧器内でコロナ放電装置を使用して液体が帯電させされる。双方の場合とも、帯電した材料は、帯電した収集トレース上に配置され、このトレースに静電的に引き寄せられる。このため、この材料は、トレースに付着する。付着する材料の量は、トレース上の電荷量、および付着材料の粒子の電荷対質量比、に正比例する。トレース上に蓄積される電荷量と電荷対質量比とを決定することにより、特定の再現性のある量の付着材料が基体によって保持されることになる。本発明は、ロボット走査式印刷ヘッドを使用せずに明確に定められた電荷パターンを繰り返し生成する費用効果の高い装置を提供する。この装置の応用例には、薬剤吸入器内で乾燥粉末薬を保持する基体や、プログラム可能印刷スタンプでインクやトナーを保持する基体が含まれる。図面の簡単な説明本発明の内容は、添付図面とともに以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解することができる。ここで、図１は、本発明に係る基体の斜視図である。図２は、２−２線に沿った図１の基体の断面図である。図３は、本発明に応用例、すなわち粉末薬剤吸入器、を示している。図４は、図３の吸入器で使用するための基体を示している。図５は、５−５線に沿った図４の基体中の要素の断面図である。図６は、本発明の第２の応用例、すなわちプログラム可能ドットマトリクス印刷スタンプ、を示している。理解を容易にするため、各図面に共通な同一の部品要素を示す場合には、可能な限り同一の参照番号を使用した。詳細な説明本発明は、基体上に付着材料を静電的に保持する装置である。一般に、この装置は、導電性プレートと、このプレート上に配置された誘電体層と、この誘電体層上において、導電性プレートに対して平行に離間するように配置された導電性トレースと、を含んでいる。使用の際には、プレートとトレースとの間に電圧が一時的に印加されて、トレースが帯電させられる。この後、トレース上の電荷と反対の電荷を有する付着材料が帯電トレース上に付着する。この帯電付着材料は、帯電トレースに引き寄せられ、そのトレースに静電的に付着する。このように、この装置は、機械走査式印刷ヘッドを使用せずに付着材料を静電的に保持して基体中に電荷パターンを形成するために比較的簡単な技術を用いている。更に具体的に述べると、図１は、本発明の斜視図を示しており、図２は、図１の２−２線に沿った基体１０４の断面図を示している。本発明を良く理解するために、読者は、図１および図２の双方を参照しながら、本発明の以下の詳細な説明を読むことが必要である。装置１００は、基体１０４上の明確に定められた領域に所定量の付着材料１０２を静電的に保持するように設計されている。この装置は、基体１０４、電圧源１１２、電流計１１８、およびスイッチ１１４を備えている。基体１０４は、導電性プレート１０６と、誘電体層１０８によって前記導電性プレートから分離された導電性トレース１１０（本明細書では、収集トレースとも呼ぶ）と、を備えている。この誘電体層は、通常、厚さ５マイクロメートルのアルミナである。これらの導体は、通常、従来の薄膜堆積プロセスを用いて形成される。収集トレース１１０およびプレート１０６は、互いに平行に離間されている。直流電圧源１１２の一方の端子は、スイッチ１１４を介して、トレース１１０に接続されている。直流電圧源１１２の他方の端子は、コネクタ１１８を介してプレート１０６に接続されている。スイッチ１１４を一時的に閉じることにより、電圧源が収集トレースをプレートに対して帯電させる。特定の時間にトレース上に蓄積する電荷の量は、プレートとトレースとの間の電圧差に正比例する。すなわち、電圧差が大きくなるほど、与えられた時間中に蓄積される電荷は多くなる。通常、スイッチが閉じられてからの特定の時間内にプレート上に蓄積される電荷量を求めるため、電流計１１８が示す電流の大きさが監視される。図に示すように、トレースは、電圧源の正の端子に接続されており、電圧源の負の端子（接地）は、プレートに接続されている。このため、スイッチを閉じると、トレースはプレートに対して正に帯電する。勿論、このプレートは、本発明の装置の操作に悪影響を与えることなくプレートに対して負に帯電させることも可能である。トレースを帯電するために使用される電圧は、比較的低い電圧である。すなわち、この電圧は、通常、数十ボルトから数百ボルトのオーダである。誘電体の厚さが５マイクロメートル、収集トレースの直径が０．０４０インチであるとすると、トレースとプレートとの間の静電容量は約５ｐＦである。この静電容量では、プレートを帯電させるのに必要な時間は、約５０ピコ秒である。帯電プロセスをもっと容易に監視するために、プレートと電圧源との間に直列抵抗を加えて帯電時間を長くすることも可能である。トレース上に特定の電荷が蓄積されると、付着材料１１６が、帯電した収集トレースの上方に配置される。材料１１６は、薬剤や印刷トナーなどの粉末か、あるいは印刷インク等の液体である。粉末か液体のどちらを使用するにしても、この材料は、トレース上に配置される前に帯電させられる。材料とトレースとの間の静電引張りを容易にするため、材料上の電荷は、トレース上の電荷と反対の極性を有している。通常、粉末付着材料は、粉末粒子に実質的に均一な電荷対質量比を与える従来の摩擦帯電技術（例えば、摩擦帯電銃として一般に知られるもの）を用いて帯電させられる。この粉末は、トレース上の電荷と反対の極性に帯電させられる。帯電させられると、この粉末は、空気あるいは他のガスの流れによって摩擦帯電銃から排出される。排出された粉末は、帯電した収集トレースの付近に帯電粉末粒子の雲を形成する。このトレースは、この帯電粒子を引き寄せて保持する。粉末粒子に実質的に均一な電荷対質量比があるものとすると、トレース上に蓄積した粉末の量は、トレース上の電荷密度に正比例する。さらに、トレースの寸法は、粉末が保持される面積を定める。従って、本発明を利用すれば、基体上の特定の場所に特定の量の粉末が保持される。一方、付着させられる材料が液体の場合、この液体は、通常、従来のコロナ帯電装置によって液体噴霧装置内で帯電させられる。この液体は、通常、噴霧器内で霧化されるときに帯電させられる。この噴霧器は、霧化した液体を帯電した収集トレース付近に放出する。このトレースは、この帯電した液体を引き寄せて保持する。このため、トレースの特定の寸法は、液体が保持される面積を定める。本発明の基体の幾つかの応用例では、収集トレースを含む基体表面を誘電体材料で被覆する必要が生じる場合がある。このような被覆には、通常、収集トレース金属または基体の誘電体層材料が付着材料と化学反応を起こさないようにすることが求められる。このタイプの被覆は、本明細書に記載される本発明の動作および有用性にほとんど、あるいは全く影響を与えない。図３は、本発明の特別な応用例を示している。具体的には、図３の装置は、基体３０２上の特定の場所に乾燥粉末薬を保持するように設計された乾燥粉末薬（薬剤）吸入器３００である。このため、粉末薬は、明確に定められた投与量だけ上記の方式によって堆積させられ、外力によって取り除かれるまで基体上の特定の場所に保持される。薬剤が保持される場所と面積を定める収集トレース３０４は、通常、０．０４０インチの直径を有する。このような吸入器では、複数の円形収集トレース３０４が基体３０２上に配置されており、複数回分の薬剤を単一の基体上の明確に定められた場所に保持できるようになっている。ハウジング３０６は、基体３０２を収容し、柔軟送出チューブ３０８を支持する。この基体は、中心軸３１４を中心としてハウジングおよび送出チューブと相対的に回転することが可能である。このため、基体を回転させることにより、特定の薬剤投与部（すなわち、特定の収集トレース）を送出チューブ３０８の入口端３１０に位置合わせすることができる。患者がチューブの出口端３１２を通じて吸入すると、その薬剤は基体から離脱し、空気流によって患者の肺まで運ばれる。薬剤を離脱させるのに十分な空気流を確保するため、基体の各トレース位置には、最小の薬剤粒子よりも小さな孔が複数あけられている。このため、投薬位置、すなわち収集トレース中の孔、誘電体層およびプレートを通って空気が流れ、薬剤を患者まで運ぶ。図４は、図３の吸入器などの乾燥粉末薬剤吸入器で利用するための本発明の基体の別の実施形態の斜視図である。図５は、５−５線に沿った図４の基体の断面図である。本発明のこの実施形態を良く理解するため、読者は、図４および図５を参照しながら以下の詳細な説明を読むべきである。装置４００は、基体４０２、充電用プレート４０４、電流計４０５、および電圧源４０６を備えている。各薬剤投与位置には、誘電体層４１０を貫通する孔４０８が含まれている。この孔の内部には、収集トレース４１２が配置されている。この収集トレースは、孔の表面と誘電体層４１０の上面４１４上の領域とを覆っている。誘電体層４１１全体の下には、導電性プレート４１６が配置されている。このプレートは、開口４１８を備えている。この開口４１８は、誘電体層４１０を貫通する孔４０８と同軸であるが、孔４０８よりも直径がわずかに大きい。更に、この装置は、導電性材料から製造され、複数の円錐形突出部４２０を有する充電用プレート４０１を備えている。これらの突出部４２０は、誘電体層４１０および導電性プレート４１６中のそれぞれの開口４０８および開口４１８と位置合わせされている。これらの突出部は、誘電体層中の孔４０８に入るような大きさを有しており、各孔４０８の内部で導電性プレート４１６と接触することなくトレース被覆４１２と接触する。充電用プレートは、直流電圧源４０６の一方の端子に接続されており、導電性プレート４１６は、電流計を介して電圧源の他方の端子に接続されている。このため、充電用プレートの突出部が収集トレースと接触すると、電荷がトレース上に蓄積される。このような充電は、充電用プレートを矢印４２２で示される向きに沿って上方に移動させることにより達成することができる。蓄積される電荷は、トレースと導電性プレートとの間に印加された電圧に正比例する。特定の電荷が蓄積されると、充電用プレートは、矢印４２４で示される方向に沿って下方に充電用プレートを移動させることにより、収集トレースとの接点から外される。前記の実施形態と同様に、薬剤粉末を保持するため、帯電した薬剤の雲を収集トレースの付近に生成する。薬剤電荷をトレース電荷と反対の極性にすることで、トレースは、収集トレース上に蓄積された電荷に比例した量の薬剤を保持する。このため、薬剤投与の位置および量（投薬量）は、厳密に制御される。薬剤が基体上の全ての位置に堆積すると、基体４０２は、図３を参照して説明したような吸入器内で使用される。この実施形態では、患者が送出チューブを通じて吸入を行うと、空気が誘電体層４１０中の孔４０８を通って流れ、トレース４１２から薬剤を離脱させる。この空気流は、離脱した薬剤粉末を患者の肺まで運ぶ。図６は、本発明の更に別の実施形態を示している。この実施形態では、各収集トレースを選択的に、かつ個別に帯電できるようになっている。具体的に述べると、基体６１６は、誘電体層６００上にアレイ６０２を形成するように配置された図５に示される複数の収集トレース４１２を備えている。この実施形態のトレースは、トレースを貫通して延びる孔を有していてもよく、有さなくてもよい。すなわち、孔４０８は、収集トレース４１２を構成する導電性材料で充填されていてもよい。図６の実施形態では、充電用プレート６０４は、その表面上に配置された複数の導電性突出部６０６を有する絶縁体から製造されている。これらの突出部は、導電性トレース６０８に接続されている。この導電性トレースは、充電用プレートの一端に配置されたエッジコネクタ６１０に達している。各突出部６０６は、基体６１６の対応する収集トレース４１２と位置合わせされている。使用時には、直流電圧源６１２の一方の端子が基体の導電性プレートに接続され、他方の端子は、選択された突出部６０６に電流計６１８を介して接続される。プログラム可能アレイロジック（ＰＡＬ）などのスイッチングロジック６１４が、電圧源に接続されるべき突出部を選択するために使用される。選択が終了したら、突出部６０６の各々がその対応する収集トレース４１２と接触するように、充電用プレートが矢印６２０に沿って上方に動かされ、基体と接触させられる。このため、電圧源６１２に選択的に接続された突出部は、その対応する収集トレースの帯電を促進する。電流計６１８で測定したときに所定の電荷量まで帯電していると、付着材料は、収集トレース上に付着させられる。上述したように、印刷トナーなどの粉末は、摩擦帯電技術を用いて帯電および付着させることができ、印刷用インクなどの液体は、コロナ帯電技術を液体噴霧器とともに用いて付着させることができる。いずれの場合も、帯電した付着材料は、帯電した収集トレースのみに付着する。このため、この材料は、帯電した収集トレースによって定められるパターンに付着する。この後、付着材料で被覆されたトレースは、様々な応用分野、例えば紙または他の材料上への繰り返し印刷、で使用することができる。例えば、トレースが選択的にインクで覆われてドットマトリクスパターンを形成する場合、このトレースは、紙、布、厚紙または他の材料にプレスすることができる。印刷が行われる材料へのインクの吸収により、収集トレースからインクが取り除かれる。このため、この基体は、ドットマトリクスパターンで印刷を行うプログラム可能スタンプを形成する。インクの離脱を容易にするために、全ての突出部を接地しつつ充電用プレートを収集トレースに再び当接させてもよい。この方法では、非吸収性の面であってもインクが容易にその面に移行できるように、静電荷が収集トレースから除去される。プログラム可能スタンプの印刷パターンを変えるためには、使用者は、全ての収集トレースを接地して前のパターンを消去した後、スイッチングロジックを変更して、どの収集トレースを帯電させるべきかを再設定するだけでよい。帯電が終われば、使用者は再びインクを付着させることができる。この同じプロセスは、粉末状トナーの堆積についても機能する。しかし、トナーで印刷する場合には、プロセスステップがもう一つ必要である。印刷を行うべき材料上にトナーが堆積したら、その材料を加熱してトナーを固定する。この他に、本発明の前述の実施形態のいずれにおいても充電用プレートを用いて収集トレースを帯電させずに、従来のイオン放出器や電子銃を用いて収集トレースを帯電させる。このため、イオン放出器や電子銃は、収集トレースの付近に配置して作動させられ、イオンや電子による衝撃に応じて収集トレースが帯電させられる。本発明の内容を組み入れた種々の実施形態を本明細書中に示し、詳細に説明してきたが、当業者であれば、これらの内容を組み込んだ多くの他の変形例を容易に考案することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A device that electrostatically adheres and holds a material on a substrate The present invention relates to an electrostatic material deposition technique, and particularly to various materials on a substrate. The present invention relates to a substrate including an electrode for forming an electrostatic field for holding the substrate. Background of disclosure Electrostatic deposition of materials, such as toner powder, is usually done using an ion gun or printhead. By depositing a charge pattern on the dielectric substrate. When working, A print head scans a dielectric substrate and selectively deposits a pattern of charges on the substrate. You. This charge pattern is then exposed to a cloud of oppositely charged powder particles. The charge pattern attracts the powder to the substrate. This powder is charged It adheres to the substrate due to electrostatic forces between the substrate and the oppositely charged powder. For example, when the powder is a printing toner, the substrate (eg, paper) Melting the toner powder by heating so that the toner is permanently attached to the substrate. Developed. As described above, such prior art material deposition systems include a substrate Use a print head away from the printer. This system uses a printhead on the substrate Scan to create an accurate charge pattern. Such mechanical scanning is complicated Requires a scanning mechanism. Such a mechanism typically allows one print job to Prints text and graphics, for example, when the job constantly changes Required by the system. However, in other printing applications, a specific amount of charge is It must be repeatedly deposited in a pattern. Such applications include drug absorption There is an example in which a powdered medicine (drug) is held at a predetermined place on a base, which is a part of a container. Can be Another application is the need to generate a repeating pattern with each use. Print stamps. In both of these applications, the same charge pattern It is repeatedly deposited on the substrate, but the charge is deposited on the substrate by robot scanning the substrate. The use of prior art printheads requires costly robots. Therefore, without using a print head for forming a charge pattern, the adhered material is deposited on the substrate. There is a need in the art for a material deposition technique that directly deposits and holds. Summary of the Invention The present invention addresses the disadvantages associated with the prior art. In particular, SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a planar conductive coating disposed on a first surface of a dielectric layer; A conductive trace (collection trace) disposed on a second surface of Conductive traces arranged so that the cover and the conductive traces are spaced apart parallel to each other And a substrate having: This conductive trace is applied to both the coating and the trace. It is charged by applying a voltage to form a voltage difference on both sides of the dielectric layer. Therefore, the magnitude of the voltage, the polarity of the voltage, and the time the voltage is applied to the trace , A certain amount and polarity of charge accumulates on the trace. The material to be deposited is charged to a polarity opposite to that of the trace, after which , The adhered material adheres to the trace. When the adhesion material is a powder, for example, a powdery drug, Powder is usually charged in a tribo-electric charging gun. Can be done. If the material is a liquid, for example ink, corona discharge in a liquid sprayer The liquid is charged using the device. In both cases, the charged material is charged Placed on a collected collection trace and electrostatically attracted to this trace. this Therefore, this material adheres to the trace. The amount of material deposited is It is directly proportional to the loading and the charge to mass ratio of the particles of the deposited material. Accumulate on trace By determining the amount of charge and the charge-to-mass ratio, a specific reproducible amount of The deposited material will be retained by the substrate. The present invention provides a well-defined charge pattern without using a robotic scanning printhead. To provide a cost-effective device for repeatedly generating a fuel cycle. Examples of applications of this device include With a substrate that holds the dry powder drug in the drug inhaler or a programmable print stamp Substrates for holding ink and toner are included. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The subject matter of the present invention will be understood by considering Can be easily understood. here, FIG. 1 is a perspective view of a base according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the base of FIG. 1 along line 2-2. FIG. 3 shows an application of the present invention, namely a powdered drug inhaler. FIG. 4 shows a substrate for use in the inhaler of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the elements in the substrate of FIG. 4 taken along line 5-5. FIG. 6 shows a second application of the invention, namely a programmable dot matrix mark. Printing stamp. To make it easier to understand, it is possible to show the same component elements common to each drawing. The same reference numbers have been used wherever possible. Detailed description The present invention is an apparatus for electrostatically holding an adhered material on a substrate. Generally, this The device comprises a conductive plate, a dielectric layer disposed on the plate, Conductive layer on the layer, spaced parallel to the conductive plate Trace and In use, the voltage between the plate and the trace Temporarily applied to charge the trace. After this, the charge on the trace and A deposit material having the opposite charge deposits on the charged trace. This charged adhesion material , Are attracted to the charged trace and adhere electrostatically to the trace. in this way The device electrostatically holds the deposited material without using a mechanical scanning printhead. A relatively simple technique is used to form a charge pattern in a substrate. More specifically, FIG. 1 shows a perspective view of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the base 104 taken along line 2-2. To better understand the present invention For the reader, the reader will read the following detailed description of the invention with reference to both FIGS. It is necessary to read the light. Apparatus 100 provides a predetermined amount of adhesive material 10 in a well-defined area on substrate 104. 2 is designed to hold electrostatically. This device comprises a substrate 104, a voltage source 112, an ammeter 118, and a switch 114. The base 104 is A conductive plate 106, separated from the conductive plate by a dielectric layer 108; Conductive traces 110 (also referred to herein as collection traces). ing. This dielectric layer is typically 5 micrometers thick alumina. This These conductors are typically formed using a conventional thin film deposition process. Collection trace 110 and plate 106 are spaced parallel to one another. One terminal of the DC voltage source 112 is connected to the trace 110 via a switch 114. It is connected. The other terminal of the DC voltage source 112 is Connected to rate 106. By temporarily closing switch 114, A voltage source charges the collection trace against the plate. On a trace at a specific time Is directly proportional to the voltage difference between the plate and the trace. sand That is, the larger the voltage difference, the more charges are stored during a given time . Usually, the electric charge stored on the plate within a certain time after the switch is closed In order to determine the load, the magnitude of the current indicated by the ammeter 118 is monitored. As shown, the trace is connected to the positive terminal of the voltage source and The negative terminal (ground) is connected to the plate. Close the switch for this The trace is positively charged with respect to the plate. Of course, this plate The plate can be negatively charged without adversely affecting the operation of the equipment. It is possible. The voltage used to charge the trace is a relatively low voltage. You. That is, this voltage is typically on the order of tens to hundreds of volts. With a dielectric thickness of 5 micrometers and a collection trace diameter of 0.040 inch If so, the capacitance between the trace and the plate is about 5 pF. This stillness In terms of capacitance, the time required to charge the plate is about 50 picoseconds. band To monitor the power process more easily, connect a series resistor between the plate and the voltage source. To increase the charging time. As a particular charge builds up on the trace, the deposited material 116 causes the charged collection Located above the race. The material 116 may be a powder such as a drug or a printing toner, or a powder. Or a liquid such as printing ink. Whether using powder or liquid, Material is charged before it is placed on the trace. Between material and trace Charge on the material is opposite to the charge on the trace to facilitate electrostatic tension It has nature. Typically, the powdered material is a conventional material that provides the powder particles with a substantially uniform charge-to-mass ratio. Using tribo-charging technology (eg, what is commonly known as a tribo-charging gun) Let me do. This powder is charged to the opposite polarity of the charge on the trace. band When electrified, the powder becomes triboelectrically charged by the flow of air or other gas. Is discharged from The discharged powder is charged powder particles near the charged collection trace. Form a child cloud. The trace attracts and holds the charged particles. Powder Assuming that the particles have a substantially uniform charge-to-mass ratio, they have accumulated on the trace. The amount of powder is directly proportional to the charge density on the trace. In addition, the dimensions of the trace Determine the area where the powder is held. Thus, utilizing the present invention, a specific A specific amount of powder is held in place. On the other hand, if the material to be deposited is a liquid, this liquid is usually a conventional corona band. It is charged in the liquid spraying device by an electric device. This liquid is usually It is charged when atomized. This sprayer charges the atomized liquid Release near the collection trace. This trace draws and stores this charged liquid. Carry. Thus, the specific dimensions of the trace determine the area where liquid is retained. In some applications of the substrate of the present invention, the surface of the substrate, including the collection traces, is coated with a dielectric material. May need to be coated. Such coatings usually include collection trays. Metal or substrate dielectric layer material to prevent chemical reaction with deposited material Is required. This type of coating is useful for the operation and operation of the invention described herein. And has little or no effect on utility. FIG. 3 shows a special application of the invention. Specifically, the device of FIG. A dry powder drug (designed to hold the dry powder drug in a specific location on the body 302 (Drug) inhaler 300. For this reason, powdered medicines should only be used in clearly defined doses Specific on the substrate until deposited by the above method and removed by external force Is kept in place. Collection trace 304 that defines where and where the drug is held Has a diameter of typically 0.040 inches. In such an inhaler, multiple circles A shape collection trace 304 is disposed on the substrate 302 to provide multiple doses of a single drug. In a clearly defined location on the substrate. Housing 3 06 houses the substrate 302 and supports the flexible delivery tube 308. This substrate Rotates relative to the housing and the delivery tube about a central axis 314 It is possible. For this reason, by rotating the base, the specific drug administration section (Ie, a particular collection trace) at the inlet end 310 of the delivery tube 308 Can be matched. When the patient inhales through the outlet end 312 of the tube, The drug escapes from the substrate and is carried by the airflow to the patient's lungs. Withdraw drug Each trace location on the substrate should have a minimum amount of chemical to ensure sufficient airflow to A plurality of holes smaller than the agent particles are formed. For this reason, the medication location, Air flows through the holes, dielectric layers, and plates in the collection trace to deliver the drug to the patient. Carry by. FIG. 4 shows a base of the present invention for use in a dry powder drug inhaler such as the inhaler of FIG. FIG. 7 is a perspective view of another embodiment of a body. FIG. 5 is a cross section of the substrate of FIG. 4 taken along line 5-5. FIG. For a better understanding of this embodiment of the present invention, the reader will be familiar with FIGS. You should read the following detailed description with reference to. The device 400 includes a base 402, a charging plate 404, an ammeter 405, and a power supply. A pressure source 406 is provided. Holes 4 penetrating through dielectric layer 410 are provided at each drug administration position. 08 is included. A collection trace 412 is located inside the hole. . This collection trace covers the surface of the hole and the area on top surface 414 of dielectric layer 410. ing. Under the whole dielectric layer 411, a conductive plate 416 is arranged. You. This plate has an opening 418. The opening 418 is formed in the dielectric layer 4 Coaxial with hole 408 through 10 but slightly larger in diameter than hole 408 . Further, the device is manufactured from a conductive material and has a plurality of conical protrusions 420. The charging plate 401 is provided. These protrusions 420 are provided on the dielectric layer 4. 10 and openings 408 and 418 in conductive plate 416, respectively. Aligned. These protrusions may enter holes 408 in the dielectric layer. Having a size and contacting the conductive plate 416 inside each hole 408 Without contact with the trace coating 412. The charging plate is a part of the DC voltage source 406. And the conductive plate 416 is connected to the terminal of the voltage source via an ammeter. It is connected to the other terminal. For this reason, the protrusion of the charging plate is When contact is made, charge accumulates on the trace. This type of charging is Achieved by moving the rate upward along the direction indicated by arrow 422. Can be The stored charge is applied between the trace and the conductive plate. Is directly proportional to the applied voltage. When a specific charge is accumulated, the charging plate is marked by arrow 4 By moving the charging plate downward along the direction shown at 24, Removed from the contact with the collection trace. Collect cloud of charged drug to hold drug powder as in previous embodiments Generate near the trace. By making the drug charge the opposite polarity to the trace charge , The trace holds an amount of drug proportional to the charge accumulated on the collection trace . For this reason, the position and amount (dose) of drug administration are strictly controlled. Once the drug has deposited at all locations on the substrate, the substrate 402 will be described with reference to FIG. Used in inhalers such as In this embodiment, the patient passes through the delivery tube. When inhaled for the first time, air flows through holes 408 in dielectric layer 410 and traces The drug is withdrawn from 412. This air flow causes the released drug powder to reach the patient's lungs. Carry. FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, each collection The traces can be selectively and individually charged. State specifically And the substrate 616 is disposed on the dielectric layer 600 to form the array 602. And a plurality of acquisition traces 412 shown in FIG. The tray of this embodiment The source may or may not have a hole extending through the trace. That is, the holes 408 are filled with the conductive material making up the collection traces 412. May be. In the embodiment of FIG. 6, the charging plate 604 is located on its surface. It is manufactured from an insulator having a plurality of conductive protrusions 606. these The protrusion is connected to conductive trace 608. This conductive trace is It reaches an edge connector 610 located at one end of the charging plate. Each protrusion 606 is aligned with a corresponding collection trace 412 on substrate 616. In use, one terminal of the DC voltage source 612 is connected to the conductive plate of the substrate. And the other terminal is connected to the selected protrusion 606 via an ammeter 618 . Switching logic 614, such as programmable array logic (PAL) Is used to select the protrusion to be connected to the voltage source. Selection is complete So that each of the protrusions 606 contacts its corresponding collection trace 412 , The charging plate is moved up along arrow 620 and brought into contact with the substrate . Thus, the protrusion selectively connected to the voltage source 612 has its corresponding collection trap. Promotes race charging. When charged to a predetermined charge amount as measured by the ammeter 618, the adhered material becomes , Attached on the collection trace. As described above, powder such as printing toner is Liquids such as printing inks can be charged and adhered using triboelectric charging technology. The body can be applied using corona charging technology with a liquid sprayer. I In the event of misalignment, the charged deposition material will only adhere to the charged collection traces. This This material adheres to the pattern defined by the charged collection traces I do. After this, the traces coated with the adhesion material can be used for various applications, for example paper or Or repeated printing on other materials. For example, traces are selectively covered with ink to form a dot matrix pattern. If formed, this trace can be pressed into paper, cloth, cardboard or other material. it can. The absorption of ink into the material on which it is printed causes ink to be collected from the collection trace. Is removed. For this reason, this substrate is printed in a dot matrix pattern. Form a programmable stamp. To facilitate ink removal, The charging plate may be brought back into contact with the collection trace while grounding the protrusion of the charging plate. This method allows the ink to easily migrate to non-absorbent surfaces. Next, the electrostatic charge is removed from the collection trace. To change the print pattern of the programmable stamp, the user must After grounding the acquisition trace and erasing the previous pattern, change the switching logic. In addition, it is only necessary to reset which collection trace should be charged. Electrification When finished, the user can reapply the ink. This same process is It also functions for the accumulation of powdery toner. However, when printing with toner Another process step is needed. Toner deposits on the material to be printed After stacking, the material is heated to fix the toner. In addition to this, the above-described implementation of the present invention In any of the embodiments, the charging trace is not charged using the charging plate. The collection trace is charged using a conventional ion emitter or electron gun. For this reason, An ion emitter or electron gun is positioned and activated near the collection trace, The collection traces are charged in response to shocks from electrons and electrons. Various embodiments incorporating the subject matter of this invention are shown herein and described in detail. However, those skilled in the art will readily recognize many other variations incorporating these contents. Can be devised.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, S Z, UG), UA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD , RU, TJ, TM), AL, AM, AU, BB, BG , BR, CA, CN, CZ, EE, FI, GE, HU, IS, JP, KG, KP, KR, LK, LR, LT, L V, MD, MG, MK, MN, MX, NO, NZ, PL , RO, SG, SI, SK, TR, TT, UA, UZ, VN

Claims

[Claims] 1. An apparatus for electrostatically holding an adhered material on a substrate, A dielectric layer; A conductive plate disposed on a first surface of the dielectric layer; Disposed on a second surface of the dielectric layer and spaced in parallel with the conductive plate; Collected traces, Connected to the conductive plate and the collection trace, A voltage source for charging to a first charging polarity; An adhesion material having a second charge polarity opposite to the first charge polarity, An adhesive material that is electrostatically attracted to and held by the collecting trace; An apparatus comprising: 2. The voltage source is connected to the conductive plate and the collection tray via an ammeter. The device of claim 1, wherein the device is connected to a source. 3. Connected between the voltage source and the collection trace and on the collection trace The apparatus of claim 1 further comprising switch means for controlling the amount of charge stored. 4. The apparatus of claim 1, wherein said deposition material is a powder. 5. The apparatus of claim 1, wherein said deposition material is a liquid. 6. The dielectric layer defines a hole and the collection trace is on the first surface. Wherein the conductive plate is disposed near the hole and inside the hole. Defines a hole coaxially aligned with the hole defined by the dielectric layer. The device of claim 1, wherein 7. A first terminal of the voltage source is connected to the conductive plate; 7. Apparatus according to claim 6, wherein the second terminal of the pressure source is connected to a charging plate. 8. The charging plate is a protrusion extending from the surface of the charging plate. And contacting the conductive plate by fitting into the hole in the dielectric layer And further comprising a protrusion formed to contact said collection trace An apparatus according to claim 7. 9. The dielectric layer has a plurality of collection traces disposed on the first surface; The charging plate further includes a plurality of protrusions, each of these protrusions Are coaxially aligned with corresponding holes defined by the dielectric layer An apparatus according to claim 8. 10. An adhesion material which is a powdered medicine, Located near the collection trace and extracting the powdered drug from the collection trace; Means to issue, The device of claim 1, further comprising: 11. The extraction means is a delivery tube for inhaling the powder drug. An apparatus according to claim 10. 12. An apparatus for electrostatically holding an adhered material on a substrate, A dielectric layer defining a plurality of holes; Disposed on a first surface of the dielectric layer and before being defined by the dielectric layer A conductive plate defining a hole coaxially aligned with the hole; The hole defined by the dielectric layer on a second surface of the dielectric layer A plurality of collection traces located near and inside each of A first terminal connected to the conductive plate, and a first terminal connected to the charging plate; A second terminal, each of said collection traces having a first terminal. A voltage source for charging the electrode, A second charge polarity opposite to the first charge polarity, and wherein each of the collection traces An adhesion material that is electrostatically attracted and held, An apparatus comprising: 13. The charging plate further extends from a surface of the charging plate. A protruding portion, which fits into the hole in the dielectric layer and contacts the conductive plate. Without contacting one of the collecting traces 13. The device according to claim 12, comprising a plurality. 14． 14. The device of claim 13, wherein the attachment material is a powdered drug. 15. Means for supporting the dielectric layer, wherein one of the plurality of collected traces is Means for selecting one collection trace; The selected collection trace located near this selected collection trace Means for extracting the powdered drug from The apparatus of claim 14, further comprising: 16. The extraction means is a delivery tube for inhaling the powder drug. An apparatus according to claim 15. 17． Each of the collection traces is a respective one of the holes defined by the dielectric. 13. The method of claim 12, wherein each is filled to form a dot matrix array of printing elements. apparatus. 18. Connected between the voltage source and the charging plate, and Switching logic to select a particular protrusion from the connection for connection to the voltage source 18. The device according to claim 17, comprising: 19. 19. The apparatus of claim 18, wherein said deposition material is a printable substance.